Чтобы определить силу, действующую на протон, движущийся в магнитном поле, воспользуемся законом Лоренца, который описывает силу, испытываемую од Charged particle в магнитном поле. Формула для силы, действующей на движущийся заряд, выглядит следующим образом:
[
F = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta)
]
где:
- ( F ) — сила (в ньютонах, Н),
- ( q ) — заряд частицы (в кулонах, Кл),
- ( v ) — скорость частицы (в метрах в секунду, м/с),
- ( B ) — магнитная индукция (в теслах, Тл),
- ( \theta ) — угол между направлением скорости частицы и направлением магнитного поля.
В нашем случае:
- Протон имеет заряд ( q = 1.6 \times 10^{-19} \text{ Кл} ),
- Скорость ( v = 10^6 \text{ м/с} ),
- Магнитная индукция ( B = 1 \text{ Тл} ),
- Протон движется перпендикулярно магнитному полю, поэтому угол ( \theta = 90^\circ ) и ( \sin(90^\circ) = 1 ).
Теперь подставим известные значения в формулу:
[
F = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(90^\circ)
]
[
F = (1.6 \times 10^{-19} \text{ Кл}) \cdot (10^6 \text{ м/с}) \cdot (1 \text{ Тл}) \cdot 1
]
Теперь произведем расчеты:
[
F = 1.6 \times 10^{-19} \cdot 10^6
]
[
F = 1.6 \times 10^{-13} \text{ Н}
]
Таким образом, сила, действующая на протон, равна ( 1.6 \times 10^{-13} \text{ Н} ).
